Rambus發布PMIC 5200/5120：以智能電源管理解鎖AI?PC能效革命
2025年是邊緣AI設備商用落地的元年，AI PC是率先實現商用的邊緣AI設備之一。目前，AI在筆記本電腦上的應用仍處于萌芽階段，諸如LPCAMM等硬件技術的進步，將從硬件層面為AI在這些設備上的發展提供有力支撐。
同時，AI PC的功耗問題也是PC生態系統的挑戰之一。AI PC要運行AI這類高級工作負載，需要提供更大的內存帶寬和更高的容量。據一些業內人士估計，AI PC所需的內存容量可能是傳統PC的1.5到2倍，而所有這些性能（包括帶寬和容量）的提升，都必須在合理的功耗預算內完成。
PMIC正是在應對這種供電挑戰中扮演關鍵角色的組件，它們有助于解決模塊層面的一些平臺級供電挑戰，能夠對電壓和電流進行優化及精細化控制，從而提升電源效率。此外，當PC在不同電源狀態間切換時，PMIC也必須在寬泛的負載范圍內保持高效的電源轉換率。并且PMIC還需要支持例如動態電壓頻率縮放（DVFS）這樣的高級特性。
面對以上需求，Rambus近日發布了兩款新型PMIC，主要應用于下一代AI PC。Rambus方面表示，新品的發布完善了公司針對三種不同客戶端模塊外形規格的客戶端芯片組。
針對AI PC推出的兩款新型PMIC
此次發布的新品分別是適用于LPDDR5 CAMM2（LPCAMM2）內存模塊的PMIC5200，以及適用于DDR5 CSODIMM和CUDIMM的PMIC5120。
PMIC5200是一款專用電源管理芯片，為近期新發布的LPCAMM2內存模塊上的LPDDR內存提供支持。LPCAMM2模塊的引入，為LPDDR內存在筆記本電腦中的應用帶來了其亟需的靈活性。
上圖右下角所示的PMIC5120是第二代DDR5客戶端PMIC，它具備更強的電流供給能力和更優化的功能特性，專為CSODIMM和CUDIMM模塊而設計，并廣泛應用于筆記本電腦、臺式機和工作站之中。
這些PMIC及全套芯片組，使得模塊供應商能夠針對包括AI PC在內的多樣化客戶端PC細分市場，打造出一系列在性能與容量方面都經過優化的應用方案。通過此次發布，Rambus現已能為服務器模塊和客戶端模塊中的所有JEDEC定義的組件提供相應的產品和解決方案。
·LPCAMM2模塊芯片組包括PMIC5200
LPCAMM2中的“LP”是指“LPDDR5”，這是一種最初為手機設計的內存，具備卓越的帶寬和容量、緊湊的外形規格以及極低的功耗。其技術允許將多個裸晶（die）堆疊，并通過引線鍵合工藝集成在單一封裝之中。要在低功耗下實現高帶寬，內存芯片必須非?？拷麮PU。迄今為止，在個人電腦上，這一目標通常是通過將內存直接焊接到主板上靠近CPU的位置來實現。
Rambus內存接口芯片部門產品營銷副總裁John Eble
LPCAMM2中的“CAMM”則是“壓縮附加內存模塊”(Compression Attached Memory Module)的簡稱，其Z軸高度低于傳統SODIMM模塊，憑借其特有的連接器設計，可提供更為出色的信號完整性。Rambus內存接口芯片部門產品營銷副總裁John Eble透露說，LPCAMM則進一步方便了庫存管理、內存擴展以及模塊的維修與更換，這對于負責部署企業級筆記本電腦的IT部門來說，無疑極具吸引力。
LPCAMM2憑借LPDDR5X所能提供的額外帶寬，未來不僅在AI筆記本電腦，甚至在臺式機領域，都將大有可為。帶寬與能效之所以同等重要，是因為在固定的功耗包絡下，如果內存部分的功耗得以降低，那么這部分節省下來的功率預算便可分配給GPU或專用加速器。
Rambus預計，LPCAMM未來會拓展至其他細分市場，其中就包括了企業級PC。就Rambus所扮演的角色而言，該公司通過為這些模塊提供核心芯片組，正發揮著關鍵的賦能作用。為此，Rambus正與各方合作伙伴緊密協作，力求盡快將這些模塊產品推向市場。
LPCAMM2模塊芯片組中有集成PMIC5200，這款PMIC專為LPDDR電壓軌優化設計，旨在提供業界領先的電源轉換精度與效率。此外，LPCAMM2芯片組還包含SPD Hub，它不僅能存儲非易失性配置信息，還為I2C和I3C總線提供雙向重定時及再驅動功能，并集成了片上溫度感應器。
PMIC和SPD Hub等芯片組協同工作，可通過邊帶接口實現高度可配置的模塊設計，使其能夠基于核心的LPDDR5技術支持廣泛的性能與容量應用場景。預計此模塊外形規格及其組件芯片將能進一步擴展其能力，以支持高達10.7 GT/s的數據傳輸速率。
·包含PMIC5120的DDR5 CSODIMM/CUDIMM芯片組
第二款芯片組專為采用DDR5內存的CSODIMM和CUDIMM這兩種新型客戶端模塊外形規格而設計。該芯片組包括PMIC5120、一顆旨在提升時鐘信號完整性并減少抖動的CKD（客戶端時鐘驅動器），以及SPD Hub。
目前，DDR5 CSODIMM/CUDIMM芯片組支持的模塊速度高達每秒6400 MT/s及每秒7200 MT/s。但憑借其增強的電流供給能力，PMIC5120的架構設計已為支持所有未來DDR5數據速率做好了準備。PMIC5120和CKD本身也具備高度可配置性，可支持廣泛的性能及容量應用。
PMIC新品與Rambus的客戶端時鐘驅動器（CKD）和串行檢測（SPD）集線器一同組成了完整的DDR5和LPDDR5客戶端內存模塊芯片組。適用于LPCAMM2及DDR5 CUDIMM和CSODIMM的內存接口芯片組，可幫助客戶靈活應對新一代AI PC平臺對封裝形式、容量及帶寬的多樣化需求。
“要在設定的功耗范圍內提升帶寬，就必須持續降低每比特數據傳輸的能耗。我們在這方面已進行了大量研發，并將所積累的專業知識與創新成果應用到產品中。”John Eble補充說，客戶端PMIC能夠對模塊電壓進行優化，以便在功耗和性能之間實現理想的平衡。
整體來看，Rambus可為所有類型的內存模塊提供完整的PMIC系列產品。上圖已將這些產品對應呈現在二維矩陣中，圖中X軸代表不同的應用領域，而每一應用領域在輸入電壓、輸出路數及各路輸出的供電電流方面均有其特定要求。這些PMIC提供多種輸出電流規格（如上圖Y軸所示），可靈活適配不同容量、配置及速度的內存模塊，同時最大限度地提升電源轉換效率，以助力價值鏈上的各企業達成其可持續發展目標。
持續開發滿足未來世代需求的產品
John Eble堅信，AI PC終將成為大家日常生活中不可或缺的一部分。不過，他也認為，AI PC暫缺乏一款真正意義上的“殺手級應用”，即那種既擁有極其直觀的用戶界面，又能迅速吸引大眾的應用。“這是引爆市場、推動AI PC廣泛普及的關鍵所在。盡管如此，這些應用終將到來。隨著AI PC功能日趨強大，對內存系統乃至整個平臺的性能需求也將相應地提高，從而形成一個良性循環。”
因此，無論是現在還是將來，面向AI的優化都將是相關架構工作的重要驅動力，而所有這些架構研發工作都將在該開放標準組織內進行。他說：“我們目前推出的芯片組，能夠極好地適配未來數年內即將面市的各代AI PC。當然，我們將持續以長遠的目光展開工作，以滿足未來世代產品的需求。這些努力將與未來的硬件平臺及AI框架緊密結合、協同發展。”
隨著生成式AI和大型語言模型（LLM）等新興AI PC工作負載對內存帶寬和容量提出了更高要求，以支持海量數據處理和復雜計算任務。DDR5和LPDDR5憑借顯著的帶寬提升和更優的能效表現，已為滿足這些需求做好準備。隨著支持高帶寬模塊的特定CPU推出，DDR5在客戶端市場的滲透預計將加快，推動AI PC充分利用頂級速度。
展望未來，預計AI PC內存芯片組市場將大幅增長，首個支持LPCAMM2的PC平臺將于2025年底問世，推動LPDDR5在模塊化方案領域更廣泛采納。首批搭載PMIC5120的平臺預計2026年底推出，屆時內存模塊解決方案的數據傳輸速率將達8000 MT/s。芯片組市場機遇與AI PC整體發展機遇緊密相連，IDC預測AI PC出貨量將從當前約5000萬臺增長至2027年的超1.67億臺，占全球PC總出貨量約60%，AI技術在PC領域的普及是大勢所趨。
